DE4426158A1 - Kraftfahrzeugmodul und Verfahren zu seiner Montage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeugmodul so­ wie auf ein Verfahren zu seiner Montage. Derzeit werden Fahrzeugbaugruppen bzw. -teile, wie ein Kraftstofftank, ein ABS-Hydrogerät, ein Hauptbremszylinder, ein Brems­ kraftregler, ein Kraftstoffilter oder auch Mittel zur Verdampfungskontrolle im Kraftstofftank einzeln von Wer­ kern vorwiegend in ergonomisch ungünstiger Position Über­ kopf an einer hängenden Karosserie eines Kraftfahrzeuges gehaltert. Das Verschrauben dieser Elemente am Unterbau oder einer Stirnwand der Karosserie erfordert viel Zeit, wobei Schraubstellen oftmals an schwer zugänglichen Orten anzubringen sind. Anschließend werden Kraftstoff- und Bremsleitungen einzeln (oder in kleinen Gruppen zusammen­ gefaßt) an den Unterbau der Karosserie herangeführt und dort mit den genannten Komponenten verschraubt. Die Lei­ tungen werden in Verbindungsmittel eingeklipst, und die Verbindungsmittel werden auf Schweißbolzen der Karosserie aufgesteckt bzw. an diesen verschraubt. Auch all diese Operationen erfolgen vorwiegend in ergonomisch ungünsti­ ger Überkopfposition. Die genannten Arbeiten am Kraft­ stoff- und Bremssystem des Kraftfahrzeugs müssen mit sehr hoher Qualität ausgeführt werden, da diese Systeme si­ cherheitsrelevant sind. Die Bedingungen bei der Montage sind der Erreichung einer guten Qualität nicht zuträg­ lich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen, indem die Arbeitsbedingungen bei der Montage von Teilen des Kraftstoff- und Bremssystems deutlich verbessert wer­ den, was auch Verbesserungen im Bereich der Montagequali­ tät mit sich bringt und den erforderlichen Handarbeits­ aufwand verringern soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde ein Kraftfahrzeugmodul entsprechend Patentanspruch i und ein Verfahren zu seiner Montage, das im Patentanspruch 7 gekennzeichnet ist, ge­ schaffen. Wesentliche weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 sowie 8 bis 10 ge­ kennzeichnet.

Erfindungsgemäß soll ein Kraftfahrzeugmodul auf einem Mo­ dul-Hilfsrahmen vormontiert werden, das zumindest einen Kraftstofftank sowie Kraftstoff- und Bremsleitungen um­ faßt. Zusätzlich können in vorteilhafter Weise auch wei­ tere Komponenten wie ein ABS-Hydrogerät, ein Hauptbrems­ zylinder, ein Bremskraftregler, ein Kraftstoffilter und Mittel zur Kontrolle der Verdampfung von im Tank befind­ lichen Kraftstoff in das Modul mit aufgenommen werden. Alle Komponenten werden auf dem Modul-Hilfsrahmen posi­ tioniert. Die Leitungsverbindungen an den Komponenten werden in ergonomisch günstiger und übersichtlicher Ar­ beitsposition geschaffen, und auch die Kraftstoff- und Bremsleitungen werden exakt auf dem Hilfsrahmen positio­ niert. Dazu sind Verbindungsmittel vorgesehen.

Das vormontierte Kraftfahrzeugmodul wird von unten an ei­ ne Karosserie herangeführt und in einer vorbestimmten La­ ge an der Karosserie gehalten, was mit Hilfe an sich be­ kannter Zentriermittel zu realisieren ist. Anschließend werden alle im Modul enthaltenen Komponenten des Kraft­ stoff- und Bremssystems an der Karosserie befestigt. Dazu sind Halteelemente an den Komponenten vorgesehen. Dies können Bolzen, Bohrungen für Schrauben, Spannbänder oder Vergleichbares sein. Von Vorteil ist, wenn die Befesti­ gung von unten, also möglichst ohne horizontal angeord­ nete Schrauben erfolgen kann, da diese in der Montagepo­ sition des Moduls schwieriger zu handhaben sind.

Die Verbindungsmittel, die die Kraftstoff- und Bremslei­ tungen untereinander verbinden, werden ebenfalls an der Karosserie (speziell ihrem Unterbau) gehaltert. Dies er­ folgt, indem die Verbindungsmittel auf Schweißbolzen des Unterbaus aufgesteckt oder an diesen verschraubt werden. Es ist auch möglich, einige oder alle Verbindungsmittel am Unterbau zu verkleben. Dabei ist es von Vorteil, daß Toleranzen in der relativen Lage zwischen Unterboden und Leitungsbündel auszugleichen sind. Die Klebeverbindung ist auch reparaturfreundlicher als die Halterung der Ver­ bindungsmittel an Schweißbolzen. Bricht ein solcher Schweißbolzen bei der Montage oder später ab und muß er­ setzt werden, sind aufwendige Folgearbeiten notwendig. Klebeverbindungen können ohne nennenswerten Aufwand er­ neuert werden.

Sind die genannten Montageoperationen erfolgt, kann der Motage-Hilfsrahmen nach unten von der Karosserie wegbe­ wegt werden. Anschließend sind die noch notwendigen Ver­ bindungen zwischen Komponenten des Moduls und der Karos­ serie zu schaffen, und die noch freien Enden der Kraft­ stoff- und Bremsleitungen können angeschlossen werden.

Insgesamt sind bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise deutlich weniger Operationen von Werkern Überkopf auszu­ führen. Die vorbereiteten Arbeiten am Modul-Hilfsrahmen zur Fertigstellung des Moduls können bei optimaler Ar­ beitsplatzgestaltung stattfinden. Dies hat eine bedeu­ tende Steigerung der Produktivität und eine Verbesserung der Arbeitsqualität zur Folge. Die Modul-Vormontage kann an einem beliebigen Ort nah oder fern der Hauptmontageli­ nie erfolgen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels detaillierter beschrieben. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein vormontiertes Kraftfahrzeugmodul auf einem Modul-Hilfsrahmen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verfahrensab­ laufes bei der Vor- und Endmontage des Moduls nach Fig. 1.

Ein in Fig. 1 vorgefertigt gezeigtes Kraftfahrzeugmodul beinhaltet wesentliche Komponenten des Kraftstoff- und Bremssystems eines Kraftfahrzeuges. Dies sind ein Kraft­ stofftank 1, ein Kraftstoffilter 2, Mittel zur Kontrolle der Verdampfung von im Kraftstofftank 1 befindlichen Kraftstoff (Aktivkohlefilter 3), ein ABS-Hydrogerät 4, ein Hauptbremszylinder 5 und ein Bremskraftregler 6, die auf einem Modul-Hilfsrahmen 7 positioniert werden und dort im wesentlichen nur durch Wirkung ihrer Gewichts­ kräfte liegen. Der Hilfsrahmen 7 ist mit entsprechenden Formvertiefungen oder Aufnahmen ausgebildet. Das Kraft­ fahrzeugmodul besteht des weiteren aus Kraftstoffleitun­ gen 8 und Bremsleitungen 9. Diese sind an den genannten Komponenten angeschlossen. Im mittleren Modulbereich sind die Kraftstoff- und Bremsleitungen 8, 9 zu einem Lei­ tungsbündel zusammengefaßt. Hier sind spezielle Verbin­ dungselemente 10 vorgesehen, über die die Leitungen 8, 9 in einer relativ zueinander vorbestimmten Position gehal­ ten werden. Im Beispiel sind die Leitungen 8, 9 in die Verbindungselemente 10 eingeklipst. Die Verbindungsele­ mente 10 sind exakt auf dem Modul-Hilfsrahmen 7 positio­ nierbar, indem sie lösbar auf nicht gezeigten Zapfen des Hilfsrahmens 7 aufgesteckt sind. Alle Schraubverbindungen zwischen den Leitungen 8, 9 und den genannten Aggregaten des Kraftstoff- und Bremssystems sind gut einseh- und er­ reichbar herzustellen. Da es sich um Leitungen 8, 9 han­ delt, die später unter einem Kraftfahrzeug im wesentli­ chen in horizontaler Richtung verlaufen, sind auch die meisten Leitungsanschlüsse horizontal ausgerichtet. Diese sind hier von Werkern wesentlich besser montierbar, als bei der bisher bekannten Überkopfarbeit. Das fertigge­ stellte Modul wird mit Hilfe des Hilfsrahmens 7 unter ei­ ne Kraftfahrzeugkarosserie 11 verfahren (Position A), die sich auf einer Hauptmontagelinie 12 befindet. Anschlie­ ßend kann das Modul durch Anheben des Modul-Hilfsrahmens 7 von unten an den Unterboden der Karosserie 11 herange­ führt werden (Position B). Um eine genaue Zuordnung des Moduls zur Karosserie 11 zu erreichen, weist der Hilfs­ rahmen 7 Zentriermittel 13 auf, die als Zentrierzapfen 13 ausgebildet sind und sich in Bohrungen der Karosserie 11 abstützen.

In der Modulposition B befinden sich alle Leitungen 8, 9 und Komponenten des Kraftstoff- und Bremssystems, die zum Modul gehören, nahe bzw. in ihrer Montageposition an der Kraftfahrzeugkarosserie 11. Durch die Aufwärtsbewegung des Moduls ragen einige Elemente bis in einen Motorraum 14 des zu montierenden Fahrzeugs. Spannbänder 15 des Kraftstofftanks 1 sowie nicht näher bezeichnete Halteele­ mente des Aktivkohlefilters 3 (zur Verdampfungskontrolle im Kraftstofftank 1), des ABS-Hydrogerätes 4, des Haupt­ bremszylinders 5 sowie des Bremskraftregler 6 werden an der Karosserie 11 verschraubt. Der Kraftstoffilter 2 ist direkt am Kraftstofftank 1 gehaltert und nicht gesondert zu befestigen.

Die Verbindungselemente 10, die die Kraftstoff- und Bremsleitungen 8, 9 positionssicher fixieren, sind im An­ schluß am Unterboden der Karosserie 11 zu befestigen. Sie sind derart in den Hilfsrahmen 7 eingelegt, daß sie nur leicht angehoben werden müssen und sich dann in ihrer richtigen Montageposition am Unterbau befinden. Beim An­ heben werden sie entweder selbstsichernd auf Schweißbol­ zen des Unterbodens aufgesteckt, an diesen verschraubt, oder sie werden am Unterboden verklebt. Dies ist in den Zeichnungen nicht detailliert gezeigt.

Nachdem diese Arbeiten erfolgt sind, kann der Modul-Hilfsrahmen 7 nach unten von der Karosserie 11 wegbewegt (Position C) und auf einer Nebenmontagelinie 16 wieder bestückt werden. Jetzt können, falls erforderlich, noch weitere Verbindungen zwischen Elementen des Moduls und der Karosserie 11 geschaffen werden. Dies könnten bei­ spielsweise solche Verbindungen sein, bei deren Schaffung der Modul-Hilfsrahmen 7 vorher räumlich gestört hat. Alle Verbindungen sollten im wesentlichen in vertikaler Rich­ tung angelegt sein, d. h. daß Schrauben oder Muttern ver­ tikal verschraubt werden sollten und Steckverbindungen durch vertikale Bewegung der festzulegenden Elemente er­ folgen sollten. Solche Verbindungen sind mit einfachen Werkzeugen am besten in einer ergonomisch günstigen Posi­ tion zu schaffen. Wenn erforderlich, sollten horizontal ausgerichtete Verbindungen erst dann hergestellt werden, wenn sich der Modul-Hilfsrahmen 7 nicht mehr unter der Karosserie 11 befindet. Erst dann sind auch freie Enden der Kraftstoff- und Bremsleitungen 8, 9 an die entspre­ chenden Baugruppen anzuschließen. Beispielsweise sind An­ schlüsse 17 der Bremsleitungen 9 an später zu montierende Radbremszylinder bzw. Bremsschläuche und Anschlüsse von Kraftstoffleitungen 8 an den ebenfalls im weiteren Monta­ geverlauf einzubauenden Motor anzuschließen.

Insgesamt ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugmodul auf der Nebenmontagelinie 16 wesentlich schneller und quali­ tativ hochwertiger zu montieren, als dies bei Montage der einzelnen Komponenten in Überkopfarbeit möglich war. Durch Änderungen am Modul-Hilfsrahmen 7 ist schnell und mit geringem Aufwand auf konstruktive Änderungen am Fahr­ zeug zu reagieren. Welche Komponenten des Kraftstoff- und Bremssystems in das Modul aufgenommen werden, ist von der Fahrzeugkonstruktion abhängig. Diese sollte derart erfol­ gen, daß möglichst viele Elemente als Modul vormontiert werden können, wenige Leitungen 8, 9 durch Öffnungen des Unterbaus geführt werden müssen und Verbindungen mög­ lichst senkrecht ausgerichtet sind.

Claims (10)

1. Kraftfahrzeugmodul, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest aus miteinander in Verbindung stehenden Kraftstoffleitungen (8), Bremsleitungen (9) und ei­ nem Kraftstofftank (1) besteht.

2. Kraftfahrzeugmodul nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es zusätzlich ein ABS-Hydrogerät (4) und/oder einen Hauptbremszylinder (5) und/oder einen lastabhängigen Bremskraftregler (6) und/oder einen Kraftstoffilter (2) und/oder Mittel (3) zur Kontrol­ le der Verdampfung von im Kraftstofftank (1) befind­ lichen Kraftstoff (Aktivkohlefilter (3)) beinhaltet.

3. Kraftfahrzeugmodul nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kraftstofftank (1) und gegebenenfalls das ABS-Hydrogerät (4), der Haupt­ bremszylinder (5), der Bremskraftregler (6), der Kraftstoffilter (2) sowie die Mittel (3) zur Ver­ dampfungskontrolle Halteelemente (15) zur Befesti­ gung an einer Fahrzeugkarosserie (11) aufweisen.

4. Kraftfahrzeugmodul nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff- und Brems­ leitungen (8, 9) durch Verbindungselemente (10) in einer relativ zueinander vorbestimmten Position ge­ halten werden.

5. Kraftfahrzeugmodul nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (10) an einem Unterboden der Fahrzeugkarosserie (11) zu haltern sind, was durch Aufstecken, Verschrauben und/oder Kleben erfolgt.

6. Kraftfahrzeugmodul nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (10) Aufnahmen zur Positionierung in einem Modul-Hilfsrahmen (7) aufweisen.

7. Verfahren zur Montage des in den Ansprüchen 1 bis 6 gekennzeichneten Kraftfahrzeugmoduls, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kraftstofftank (1), die Kraft­ stoffleitungen (8), die Bremsleitungen (9) sowie ge­ gebenenfalls das ABS-Hydrogerät (4), der Hauptbrems­ zylinder (5), der Bremskraftregler (6), der Kraft­ stoffilter (2) und die Mittel (3) zur Verdampfungs­ kontrolle in dem Modul-Hilfsrahmen (7) positioniert werden, wobei die Verbindungselemente (10) zur Fest­ legung der Kraftstoff- und Bremsleitungen (8, 9) zu nutzen sind, anschließend die erforderlichen Lei­ tungsverbindungen herzustellen sind und daß der Mo­ dul-Hilfsrahmen (7) mit dem fertigen Modul von unten an die Karosserie (11) herangeführt wird, wobei das Modul dann an der Karosserie (11) zu befestigen ist.

8. Verfahren zur Montage des Kraftfahrzeugmoduls nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schraub-, Steck- oder Klebeverbindungen zwischen dem Modul und der Karosserie (11) bei im wesentlichen vertikaler Bewegung von Schrauben bzw. der miteinan­ der zu verbindenden Elemente erfolgen.

9. Verfahren zur Montage des Kraftfahrzeugmoduls nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul-Hilfsrahmen (7) über Zentriermittel (13) in eine vorbestimmte Position bezüglich der Karosse­ rie (11) überführbar ist, wobei die Zentriermittel (13) vor Erreichen einer Montageposition (B) des Mo­ dul-Hilfsrahmens (7) in Öffnungen der Karosserie (11) eingreifen bzw. Zapfen der Karosserie (11) um­ schließen.

10. Verfahren zur Montage des Kraftfahrzeugmoduls nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul-Hilfsrahmen (7) nach erfolgter Halterung des Moduls an der Karosserie (11) im wesentlichen vertikal nach unten von der Karosserie (11) wegbe­ wegt wird und anschließend weitere Schraubverbindun­ gen zwischen dem Modul und der Karosserie (11) bei im wesentlichen horizontaler Bewegung von Schrauben hergestellt werden.